放大电路输入电阻的测量方法综述

姜玉亭

（桂林电子科技大学，广西 桂林 541004）

放大电路输入电阻的测量方法综述

姜玉亭

（桂林电子科技大学，广西 桂林 541004）

输入电阻就是从放大电路的输入端看进去的等效电阻，是放大电路重要的性能指标之一，文章就放大电路输入电阻的测量问题给出了几种方法。

放大电路；输入电阻

1 引言

输入电阻Ri的大小表示放大电路从信号源或前级放大电路获取电流的多少，是放大器的一项主要的技术指标。图 1是放大器的示意图，如图 1所示，测一个放大电路的输入电阻，通常的方法是，只要测出输入电压ui和输入电流Ii，那么输入电阻 Ri=ui/Ii。但实际上，在没有测量微小电流的交流微安（交流毫安）表，而只有测量微小电压的交流毫伏表（或示波器）的情况下，为了将上面输入电流 Ii这个电流量转换成电压，在放大电路的输入端串联了一个辅助电阻R（如图2所示），这个电阻R的大小应当和输入电阻的大小相当。一般说来，测量放大电路输入电阻的方法有如下几种。

图1　放大电路示意图

2 伏安法测量输入电阻

伏安法是测量放大电路输入电阻最经典的方法，也就是上面所介绍的串联电阻法，即在放大电路与信号源之间串入一个已知电阻R（一般选择R的值接近Ri）。注意：用示波器观察输出波形，在输出波形不失真的情况下分别测出 uS、ui的值。这样，输入电流Ii=(us-ui)/R，在这里，us是信号源输出电压，ui是放大电路输入端得到的电压，只要测出这两个电压，就可求出输入电阻Ri了。Ri的计算公式为：

图2　输入端串入一个已知电阻

上面的方法适用于放大器输入阻抗不是很高的情况。事实上，当被测放大器的输入电阻比较大时，电压表的内阻对输入电阻的测量是有影响的，会造成较大的测量误差。解决这一问题的方法是，不直接在放大器的输入端测量，而是改为测量输出端的电压。

具体方法是，输入信号电压保持不变，在未串入电阻时，在输出电压波形不失真的条件下，测出输出电压uo1；在输入端串入已知阻值的电阻R时，保持uS幅度不变，测出输出电压uo2，则Ri的计算公式为：注意：辅助电阻R的取值应与被测输入电阻Ri接近，否则测试结果误差较大。

图3　半电压法测输入电阻

3 半电压法测输入电阻

很多时候，大家不知道被测输入电阻的大小，这样辅助电阻R的取值就难以选取，这时，半电压法可以解决这个问题。

将图2中的辅助电阻R换成电位器Rp，如图3所示。测量us的值，并保持us的值不变，改变Rp的阻值，使得ui=1/2us，此时电位器的大小就等于放大器的输入电阻。与前面一样，也可以测量输出端的电压，具体做法如下：在Rp=0时，测量输出电压uo1，调节Rp的阻值，使得输出电压uo2=1/2uo1。此时电位器的大小就是放大器的输入电阻。

图4　替代法测量输入电阻

4 替代法测输入电阻

替代法是用一个可变电阻替代被测放大器的输入电阻，如图4所示，是以输入电压ui和输出电压uo恒定为基础，所以替代法也叫等值法。

先将开关S拨至1处，调节输入信号us，使输出波形不失真，测出输入电压为ui1，再将开关S拨至2处，保持输入信号us不变，调节电位器Rp的阻值，使得输入电压ui2=ui1，此时电位器Rp的大小就等于放大器的输入电阻。

替代法同样也适合于测输出端电压，先将开关S拨至1处，调节输入信号us，使输出波形不失真，测出输出电压为uo1，再将开关S拨至2处，保持输入信号us不变，调节电位器Rp的阻值，使得输出输出电压uo2=uo1，此时电位器Rp的大小就等于放大器的输入电阻。

5 总结

以上三种方法测量放大器的输入电阻时，如果测量的是输入端电压，则一定要保证所用的测量仪器自身的输入阻抗远远大于被测放大电路的输入电阻，这样才能减小测量仪器引入的误差。当然无论是测量输入端电压还是测量输出端电压来得到放大电路的输入电阻，都要用示波器检测放大电路的输出波形，保证输出波形不失真。

[1] 李淑明.模拟电子电路实验·设计·仿真[M].成都:电子科技大学出版社,2010.

[2] 熊发明.新编电子电路与信号课程实验指导[M].北京:国防工业出版社,2005.

[3] 余一峰.放大器输入电阻测试方法的改进[J].实验室研究与探索,1998,(2):36-37.

Methods of measuring amplifier input resistor

Input resistance is to go from the amplifier circuit equivalent resistance seen at the input, It is one of the important performance indicators of the amplifier circuit. This article amplifier input resistance measurement problems are given in several ways.

Amplifier circuit; input resistances

TN98

A

1008-1151(2015)09-0077-02

2015-08-12

姜玉亭（1974－），女，桂林电子科技大学教学实践部讲师，研究方向为信号与信息处理。